Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

zgierzman 21 Kwi 2017 14:31 11364 41
  • Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Poszukiwałem sondy różnicowej do oscyloskopu, bo potrzebowałem oglądać przebiegi napięcia 690 VAC rms. Ceny w sklepach nie zachęcają, trzeba wydać sporo pieniędzy, coś od 2000 PLN w górę.
    Dlatego powstał projekt który przedstawiam, może się komuś przyda.

    Koszt części (bez PCB, za to wliczając obudowę, złącza itp.) to ok 150 zł.

    Rzecz prezentuje się jak na zdjęciach poniżej:
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Wady:
    Przede wszystkim mała częstotliwość przebiegó­w jakie możemy obserwować. Dla prostokąta przy 20 kHz przebieg na wyjściu już nie jest prostokątny. Poniżej będą oscylogramy. Jeśli pogodzimy się z pewnym przesunięciem fazowym, to sinus można oglądać do ok 50 kHz.

    Zalety:
    Pełna izolacja galwaniczna do 3 kV.

    Jest to więc sprzęt raczej dla energetyki. Z pewnością nie do laboratorium, a przy podglądaniu przekształtników tylko ewentualnie jako pomoc w diagnostyce, nie do pomiarów. I tylko pod warunkiem znajomości ograniczeń tego przyrządu.
    Nie jest to też zamiennik dla sond kosztujących X kPLN. Raczej alternatywa dla tych, którym wystarczą słabsze parametry za kilkanaście razy mniej pieniędzy.

    Sercem sondy jest izolowany wzmacniacz ACPL-790. Ja zastosowałem ACPL-790B, ale inne z tej serii też dadzą radę.

    Przeglądając notę katalogową nie znalazłem info o szybkości narastania sygnału na wyjściu, a okazała się taka sobie. Stąd właśnie główne ograniczenie częstotliwości pracy sondy.

    Wzmacniacz zasilany jest z izolowanej (3 kV) przetwornicy napięcia.

    Sygnał wejściowy (max 300mV) pobierany jest z rezystorowego dzielnika napięcia.
    W prezentowanym egzemplarzu napięcie i wzmocnienia policzone są na 2,5 kV DC na wejściu, ale prototyp miałem zrobiony dla 1 kV. Gdyby ktoś chciał wykonać podobny przyrząd może policzyć sobie dla swoich potrzeb.

    Ponieważ chciałem żeby sonda miała jakiś sensowny podział (x100, czy x500), a ACPL ma nieregulowane wzmocnienie, trzeba by mocno żonglować rezystancjami na wejściu, żeby to uzyskać. A gdzie kalibracja? Potencjometr w dzielniku przy tych napięciach wejściowych jakoś do mnie nie przemawiał, dlatego za ACPL jest drugi wzmacniacz. Jest to AD620. Taki dlatego, że miałem pod ręką AD623 i pierwotnie jego chciałem zastosować. Ale później dopatrzyłem, że prędkość narastania sygnału na wyjściu tego wzmacniacza to tylko 0,3 V/µs. A AD620 i AD622 mają ten sam pinout, więc tak zostało ;-)

    Wzmocnienie tego wzmacniacza ustawia się jednym rezystorem, więc odpowiedni przełącznik, trzy rezystorki i trzy potencjometry wieloobrotowe dały mi możliwość wyboru wzmocnienia i kalibracji wskazań.

    Zasilanie wzmacniacza pomiarowego także jest z izolowanej przetwornicy dającej symetryczne napięcie ±5V.

    Schemat:
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Na wejściu jest 20 rezystorów w szeregu zamiast dwóch, bo przygotowywałem się do ewentualnej rzeźby z dziwnymi wartościami. Poza tym przy wysokich napięciach wydzieli się na nich spora moc, w tym konkretnym przypadku przy 2,5 kV ok 3W. Na większej powierzchni łatwiej to rozproszyć.
    No i oczywiście nie chciałem sprawdzać jak zachowa się pojedynczy rezystor podłączony do tysiąca woltów. W tej konfiguracji na jednym rezystorze mamy max 125V.

    Płytka ma wymiar 100x66 i pasuje do obudowy 1593N Hammonda.
    Laminat grubości 1mm, bo przełącznik ma taką wysokość, że grubszy powodował uginanie płytki. A 1mm jest idealnie.
    Wykonanie 1 płytki w Polsce kosztuje ok 70 zł, a chińczyk ma promocję i za 10 szt płytek w rozmiarze max 100x100 płaci się niecałe 10 dolarów. No więc wybór padł na chińczyka ;-)
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Odstępy pomiędzy nóżkami rezystorów wejściowych nie są duże, ale:
    a) pomiędzy sąsiednimi nóżkami nigdy nie wystąpi pełne napięcie wejściowe a tylko jego ułamek
    b) po polutowaniu i sprawdzeniu całą część pierwotną pokryłem kilkoma warstwami lakieru elektroizolacyjnego.
    Dlatego nie spodziewam się przebić.

    Pomiary:
    Przebiegi specjalnie mają tak poustawiane V/dz, żeby się nie nakładały na siebie.
    Żółte wejście, niebieskie wyjście.

    1 kHz: całkiem przyzwoicie moim zdaniem.
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    5 kHz: tu już wiać co się rozjeżdża.
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    10 kHz: sinus w miarę spoko, ale prostokąt już nie bardzo (ale wciąż można się domyślić, że to prostokąt ;-))
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    20 kHz: sinus już solidnie przesunięty, a prostokąt to jawny trapez ;-)
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Pokręciłem oscyloskopem tak, aby amplitudy przebiegów na ekranie były jednakowe. Przy przesunięciu fazowym przebiegów sinus, i przy różnych amplitudach ma się wrażenie, że nie tylko faza jest problemem. Ale jak będzie widać niżej, jest to złudzenie optyczne.

    Porównanie sinusa dla 20 kHz i 50 kHz. Amplitudy zrównane, więc można zauważyć, że przy 50 kHz nie dość, że przebieg wyjściowy się przesuwa, to jeszcze amplituda zaczyna się zmniejszać.
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Kalibrację przeprowadziłem w sposób odrobinę żenujący, ale dla mnie wystarczający.
    Wykorzystałem mianowicie napięcie sieciowe i przyzwoity multimetr trueRMS (Sanwa). Kręciłem potencjometrami dla poszczególnych wzmocnień tak długo, dopóki na oscyloskopie nie otrzymałem wskazania Vrms zgodnego z tym co miałem na multimetrze.

    Pozdrawiam i czekam na uwagi.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    zgierzman
    Poziom 21  
    Offline 
  • IGE-XAO
  • #2
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #3
    morozaw
    Poziom 15  
    Którego chinczyka polecasz? Ładna konstrukcja.
  • IGE-XAO
  • #4
    zgierzman
    Poziom 21  
    morozaw napisał:
    Którego chinczyka polecasz?

    Te płytki robiłem tutaj
    Ograniczeniem jest kolor soldermaski. Jeśli ma być inna niż zielona, to cena płytek 10cm x 10cm to 13,50$ o ile się nie mylę.

    Nie wiem jak inni chińczykowie, ale tutaj jeśli płytkę masz mniejszą niż ich standardowe wymiary (5x5, 5x10, 10x10, 10x15 itp), to możesz coś innego przykleić z boku, byle wszystko się kupy trzymało. Ja zrobiłem kiedyś taką koronkę, że Panie z Koniakowa klękały.
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną
    Zapewne gdyby linie podziału płytki były proste (np. do rozłamania na dwie połówki), to dałoby się użyć v-cut, czy jak tam się to nacięcie nazywa. Ale do tej pory tego nie rozkminiałem.
  • #5
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #6
    zgierzman
    Poziom 21  
    R-MIK napisał:
    Nacięcie frezem tarczowym z każdej strony na około 1/3 grubości PCB

    To jest oczywista oczywistość.
    Ale to nacięcie na pewno ma jakąś nazwę w żargonie płytkarskim. Wydaje mi się, że v-cut, ale nie mam motywacji żeby szukać ;-)
  • #7
    morozaw
    Poziom 15  
    Super! Długo czekałeś na wykonanie i dostawę?
  • #8
    TAAG
    Poziom 15  
    Pomysł mi się bardzo podoba. :)

    Dlaczego dałeś na wejściu ACPL-790B, jako filtr kondensator 4,7 nF?
    W nocie typowo jest chyba 22 nF?
    http://www.farnell.com/datasheets/1328660.pdf

    Podają też:
    Cytat:
    NOTE: A 0.1 uF bypass capacitor must be connected
    between pins 1 and 4 and between pins 5 and 8.
  • #9
    Freddy
    Poziom 43  
    Układ ciekawy, a jedyne co mi się nie podoba, to sposób prowadzenia ścieżek do rezystorów R1-R21 :).
  • #10
    zgierzman
    Poziom 21  
    morozaw napisał:
    Długo czekałeś na wykonanie i dostawę?


    Od zamówienia płytek do ich odebrania upływa średnio ok 3 tygodni. Ponieważ w znanej firmie produkującej prototypowe płytki w Polsce termin "STANDARD EKO" to 14 dni (a nigdy, ale to nigdy, nie wysyłają nawet jeden dzień przed upływem tego terminu), to w zasadzie czas oczekiwania jest ten sam...

    TAAG napisał:
    Dlaczego dałeś na wejściu ACPL-790B, jako filtr kondensator 4,7 nF?
    W nocie typowo jest chyba 22 nF?


    4,7nF jest dobrany eksperymentalnie. Większy powodował zaokrąglenie rogów na zboczu narastającym, mniejszy, albo jego brak pojawianie się tam piku. Jeśli się przyjrzysz przebiegom prostokątnym na obrazkach, to zauważysz lekkie "przeregulowanie", taki mały pik. Mniejsze kondensatory powodowały że ten pik był większy, większe kondensatory zaokrąglały ten róg.

    TAAG napisał:
    Podają też:

    Cytat:
    NOTE: A 0.1 uF bypass capacitor must be connected
    between pins 1 and 4 and between pins 5 and 8.


    A te oczywiście są jak w przepisie. 2 kondensatorki 100nF - jeden tuż koło nóżki 1, a drugi koło 8...

    Freddy napisał:
    jedyne co mi się nie podoba, to sposób prowadzenia ścieżek do rezystorów R1-R21


    Myślałem nad innym prowadzeniem tych ścieżek, ale wybrałem ten sposób nie bez przyczyny.

    Rozważałem układ taki:

    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Ale zrezygnowałem, bo napięcie pomiędzy sąsiednimi punktami lutowniczymi byłoby wyższe.
    Przy obecnym zygzaku maksymalne napięcie to takie, jakie się odłoży na 3 rezystorach, w przypadku szkicu powyżej byłoby to napięcie z sześciu rezystorów. A więc 375V vs 750V przy odległości ok 5 mm.
    Wygrało niższe napięcie ;-)
  • #12
    zgierzman
    Poziom 21  
    leotdipl napisał:
    czy i jakie rozważałeś alternatywne układy sondy różnicowej?


    Rozważałem, i jak znajdę czas to zrobię. Jeśli będzie czym, to może pochwalę się na forum.

    Otworzyłem kiedyś taką sondę fabryczną, za około 2000 zł. I podrapałem się w głowę jak coś takiego może kosztować tyle pieniędzy.
    I wzorując się trochę na tym co tam zobaczyłem zrobię rzecz następującą:

    Dzielnik rezystorowy tak jak powyżej.
    OpAmp w konfiguracji wzmacniacza różnicowego
    Wyjście na BNC

    Sonda którą oglądałem miała przełączanie mnożnika oraz wskaźnik przesterowania, ale to raczej nie wyjaśnia ceny...
    Ja zrobię sobie na sztywno x100, może drugą x50, a jak się rozpędzę, to i trzecią x10.
    A co, stać mnie... W końcu może się okazać, że najdroższym elementem będzie gniazdo BNC. No, może wzmacniacz się pościga...

    Wadą tego widzianego przeze mnie rozwiązania fabrycznego, oraz tego o którym myślę jest to, że jak coś pyknie w obwodzie wejściowym, to brak galwanicznego odseparowania może posłać oscyloskop do krzemowego nieba.

    Zaletą będzie to, że jak się da porządny OpAmp, to megaherce jedzą z ręki ;-)

    Będę celował raczej w niższe napięcia, do 1kV przy podziale x100, a transil na wyjściu i jakiś bezpiecznik ultra fast powinien mi zabezpieczyć oscyloskop. Tyle, że nie wiem jak wpłyną na przebiegi przy wyższych częstotliwościach.
    Dla moich potrzeb kilkaset kiloherców, może 1 MHz będzie wystarczająco.
    Przy okazji muszę też doczytać o projektowaniu takich megahercowych obwodów, bo pewnie i sposób prowadzenia ścieżki jest ważny, i może jakieś pasożytnicze pojemności o których nie mam pojęcia i inne takie.

    Gdyby ktoś miał wiedzę w takich tematach i chciał się ze mną podzielić, to będę wdzięczy.
    Dodano po 1 [godziny] 30 [minuty]:
    R-MIK napisał:
    W EP był projekt Tomasza. 1MHz, 1kV, napięcie max nie pamiętam, ale raczej nie w granicach 1000V.


    Mówisz o tym?

    Napięcia +/- 20V roboczo, maksymalnie +/- 100V
    Narastanie/opadanie zbocza 500 ns

    To są dane z tabelki na pierwszej stronie.

    Na ostatniej stronie, na rysunku 12 widać, że to jest 1 us dla napięć od +37mV do -37mV, czyli dwa razy więcej niż deklarowane.

    U mnie czas narastania/opadania zbocza to ok 3 us dla napięć wyjściowych od -2,5V do +2,5V.

    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Prawdopodobnie oglądanie prostokąta powyżej 25 kHz na projekcie z EP to też wróżenie z fusów...

    Ale ten projekt uzmysłowił mi, że gdybym nie upierał się przy wykorzystaniu maksymalnych napięć wejściowych wzmacniacza, tylko korzystał np. z zakresu 30mV zamiast 300mV, to czas narastania i opadania zbocza także by się skrócił, co pewnie dałoby możliwość oglądania sensownego prostokąta do 100 kHz...
  • #13
    leotdipl
    Poziom 19  
    powinieneś zainteresować się sondą High-Voltage Differential Probe.

    Elektor Magazine - Wydanie 09/2010 (by Alfred Hesener) - str.60-65.

    Z tym, że sondę oparto o układy NE5532, a więc brak opto-izolacji.
    Autor podaje Max. szczytowe napięcie wejściowe +-1000V (peak value).

    Z opto-izolacją trafiłem na poniższy schemat oparty o układ IL300:

    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    Napięcie izolacji sondy (układu IL300) jest na poziomie 5300 V. Jednak zastosowane
    rozwiązanie zasilania (układ DC/DC) - obniża je do wartości rzędu 1000 V. Stąd autor
    z tego powodu jak i wprowadzanych zakłóceń sugeruje zastosowanie dwóch baterii.
  • #14
    zgierzman
    Poziom 21  
    leotdipl napisał:
    powinieneś zainteresować się sondą High-Voltage Differential Probe.


    Wielkie dzięki, przejrzę.

    Fajnie byłoby, gdyby rzeczywiście dało się coś zrobić na jednym czy dwóch wzmacniaczach, co będzie miało wyśrubowane parametry, ale wiem że się nie da... Tak się rozmarzyłem w poprzednim poście ;-)
    Nie wiem, kiedy będę miał czas na rozkminkę parametrów sprzężeń zwrotnych i innych takich, bo na co dzień się tym nie zajmuję ;-)

    Ale schemat na IL300 wygląda na ciekawy, a artykuł z elektrora sobie odgrzebię.
  • #15
    rb401
    Poziom 35  
    zgierzman napisał:
    Ale schemat na IL300 wygląda na ciekawy


    IL300 jest bardzo stabilny i liniowy, a w ogóle w stosunku do ceny jest bardzo przyjemny w stosowaniu.
    Jest tylko jedna wada. Przykładowo na tym schemacie tu w wątku, jeśli napięcie różnicy mas, zawiera wyższe składowe częstotliwości, to niestety przechodzą do sygnału. Współczynnik CMRR podany w dokumentacji jako 130dB dla 60Hz wygląda imponująco. Niestety spada 20dB na oktawę. Czyli w zakresie pasma przenoszenia IL300, nawet kilkuwoltowe składowe rzędu kilku, kilkunastu kHz dość wyraźnie widać na wyjściu.

    Tak że z praktyki okazało się że nawet w sytuacji jeśli na pojedynczym IL300 było oddzielenie mas, z których jedna była zerowaniem z sieci a druga samodzielnym oddzielnym uziemieniem do gruntu, wyższe harmoniczne śmieci pojawiających się między takimi masami, wyraźnie zakłócały sygnał.
    W tym konkretnym przypadku, sytuację drastycznie poprawiało dodanie między masami kondensatora klasy Y, parę nF. Ale nie wszędzie tak się da.

    Jeśli to ma być sonda do pomiarów różnicowych, to tym bardziej trzeba zwrócić uwagę na tą właściwość IL300.
    Są w notach aplikacyjnych przykłady np. rozwiązania różnicowego na dwóch IL300, właśnie pod kątem walki z tym malejącym z częstotliwością, CMRR.
    Na przykład tutaj (Fig. 21):
    Designing Linear Amplifiers Using the IL300 Optocoupler
    gdzie uzyskano 140dB przy 10kHz, co stanowi ogromny postęp w porównaniu z aplikacją na jednym IL300.
  • #16
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #17
    rb401
    Poziom 35  
    R-MIK napisał:
    Liniowy to on nie jest, liniowość uzyskuje się dzięki sprzężeniu zwrotnemu.


    Oczywiście że odniosłem się do układu aplikacyjnego, pisząc o liniowosći itp. .

    R-MIK napisał:
    Mała wskazówka: IL300 i podobne są stosunkowo drogie (10..20zł) w stosunku do ceny dwóch "zwykłych" transoptorów (cena za dwa 1.. 2zł). Tu jest jeden kanał, więc nie ma co kombinować, natomiast ja mam do oddzielenia 8 obwodów, w tej sytuacji, godząc się na gorsze parametry (liniowość), można zastosować po dwa popularne transoptory. Oczywiście pary muszą byc tego samego typu/producenta a najlepiej z jednej serii.


    Ja to już ćwiczyłem. I powiem że składanie optoizolacji pomiarowej z pojedynczych transoptorów (w parach oczywiście) to wyjątkowe dziadostwo. Niezależnie od dobierania nawet z dużej dostępnej ilości i od dobrych producentów i dostawców, wygrzewania, mostków termicznych itp. , taka izolacja się rozjeżdża po roku, dwóch, nawet do kilkudziesięciu procent pełnego zakresu. Poza tym pływa termicznie. Tak że do aplikacji pomiarowych, stanowczo podtrzymuję swoje zdanie, najtańszym rozwiązaniem jest jednak IL300 (nawet za te kilkanaście złotych). Bo raz zrobione, działa, dryft parametrów bardzo nieznaczny. Mam obserwację z kilku lat działania, dość znacznej ilości tych izolacji. Jedyna wada to ten CMRR pogarszający się szybko z częstotliwością, przy pojedynczych IL300 na kanał.
  • #18
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #19
    Urgon
    Poziom 36  
    AVE...

    Naszła mnie taka myśl: czy nie można by tego zrobić metodą radiową? Po stronie pomiarowej znajduje się generator w.cz. i układ modulujący generowaną częstotliwość mierzonym sygnałem, po stronie "oscyloskopowej" detektor w układzie bezpośredniej przemiany częstotliwości, zaś obie części sprzężone pojemnościowo lub indukcyjnie celem uzyskania maksimum izolacji. Przy czym niezmodulowany sygnał z generatora może być też przesyłany na stronę "oscyloskopową" by nie budować lokalnego oscylatora do detekcji. Pasmo przenoszenia w takim układzie zależałoby tylko od częstotliwości generatora...
  • #20
    pogromcaIGBT
    Poziom 6  
    Widzę że przy 5 kHz pojawia się już małe przesunięcie fazowe w przebiegu sinusoidalnym. Zastanawiam się nad wykonaniem podobnej sondy głównie do celów energetyki czyli do pomiaru 50 Hz do 50tej harmonicznej 2,5kHz. Zdaniem autora ta sonda sprawdziłaby się w roli wyznaczania wyższych harmonicznych napięcia sieci energetycznej, bądź obserwacji przebiegów przy sterowaniu fazowym?
  • #21
    leotdipl
    Poziom 19  
    R-MIK napisał:
    Ja to już ćwiczyłem. I powiem że składanie optoizolacji pomiarowej z pojedynczych transoptorów (w parach oczywiście) to wyjątkowe dziadostwo....

    Warto wiedzieć. W sumie przewidzałem opcje:
    - HCNR200 (tańszy od IL300)
    - dwa transoptory
    Użytkownik wybierze co chce. Jeśli chodzi o CMRR to nie mam problemu, przenoszę napięcia stałe (pomiar parametrów zasilacza, cztery kanały - prąd/napięcie).


    pełna zgoda,
    informacyjnie - jest jeszcze 3-ci układ LOC110STR (największy jednak pobór prądu /Max. 100mA/
    oraz najmniejsze U izol. 3.750V), a HCNR201 (widziałem na nim gdzieś już sondę) ma za to
    najmniejszy /Max. 25mA/ i U izol. 5.000V
  • #22
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #23
    vania
    Poziom 23  
    leotdipl napisał:
    informacyjnie - jest jeszcze 3-ci układ LOC110STR (największy jednak pobór prądu /Max. 100mA/
    oraz najmniejsze U izol. 3.750V), a HCNR201 (widziałem na nim gdzieś już sondę) ma za to
    najmniejszy /Max. 25mA/ i U izol. 5.000V

    To jeszcze ja dodam takie układy: AMC1100, AMC1200, AMC1301. Kompletne izolatory analogowe, AMC1301 mam i czeka na przetestowanie jak będę miał chwilkę czasu.
  • #24
    radiosimon
    Poziom 28  
    zgierzman napisał:
    To jest oczywista oczywistość.
    Ale to nacięcie na pewno ma jakąś nazwę w żargonie płytkarskim. Wydaje mi się, że v-cut, ale nie mam motywacji żeby szukać

    To się nazywa rylcowanie. Może być jedno albo obustronne.
  • #25
    rb401
    Poziom 35  
    Urgon napisał:
    Po stronie pomiarowej znajduje się generator w.cz. i układ modulujący generowaną częstotliwość mierzonym sygnałem, po stronie "oscyloskopowej" detektor w układzie bezpośredniej przemiany częstotliwości, zaś obie części sprzężone pojemnościowo lub indukcyjnie celem uzyskania maksimum izolacji.


    Dobrze kombinujesz, bo w praktyce coś takiego już dawno istnieje. Przykładowo wzmacniacze ISO120, ISO121 i ISO122, gdzie po modulacji przesyła się sygnał przez kondensatorki 1pF. Parametry fajne, niestety cena sporo mniej.
    Bardzo obiecującym rozwiązaniem w zakresie Twoich pomysłów na sondę wydaje się osobiście światłowód a w szczególności TOSLINK, którego praktyczne osiągi pozwoliły by na przesłanie sygnału w dobrej rozdzielczości i paśmie. Może nawet udało by się użyć poza światłowodem, nadajnikami i odbiornikami wręcz jakiś gotowych fragmentów rozwiązań istniejących w tym standardzie typu protokoły kodeki itp. .
  • #27
    Jacek Rutkowski
    Poziom 26  
    zgierzman napisał:
    morozaw napisał:
    Którego chinczyka polecasz?

    Te płytki robiłem tutaj
    Ograniczeniem jest kolor soldermaski. Jeśli ma być inna niż zielona, to cena płytek 10cm x 10cm to 13,50$ o ile się nie mylę.

    Nie wiem jak inni chińczykowie, ale tutaj jeśli płytkę masz mniejszą niż ich standardowe wymiary (5x5, 5x10, 10x10, 10x15 itp), to możesz coś innego przykleić z boku, byle wszystko się kupy trzymało. Ja zrobiłem kiedyś taką koronkę, że Panie z Koniakowa klękały.
    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną
    Zapewne gdyby linie podziału płytki były proste (np. do rozłamania na dwie połówki), to dałoby się użyć v-cut, czy jak tam się to nacięcie nazywa. Ale do tej pory tego nie rozkminiałem.

    W jaki sposób robiłeś te wycięcia w płytkach?
    Na warstwie KepOutLayer rysowałeś kształt?
    Dochodzi chyba jeszcze koszt wysyłki? 7,5$?
  • #28
    zgierzman
    Poziom 21  
    pogromcaIGBT napisał:
    Widzę że przy 5 kHz pojawia się już małe przesunięcie fazowe w przebiegu sinusoidalnym. Zastanawiam się nad wykonaniem podobnej sondy głównie do celów energetyki czyli do pomiaru 50 Hz do 50tej harmonicznej 2,5kHz. Zdaniem autora ta sonda sprawdziłaby się w roli wyznaczania wyższych harmonicznych napięcia sieci energetycznej, bądź obserwacji przebiegów przy sterowaniu fazowym?


    Przesunięcie jest mniej więcej stałe, chociaż jakoś dokładnie tego nie mierzyłem. Może kiedyś jak znajdę czas, to zrobię dodatkowe pomiary.
    Tak, czy inaczej, oglądając wykresy zauważyłem, że opóźnienie sygnału wyjściowego pojawia się także przy najniższych częstotliwościach.
    Tyle, że 4 µs przy okresie 1 ms to niewiele ponad 1° i nie widać tego na przebiegu, bo ekran pokazuje ok 800°, ale te same 4 µs przy okresie 50 µs to już prawie 30° - a to widać od razu...

    A czy sprawdzi się przy pomiarach wyższych harmonicznych? Po prostu nie wiem.

    Potrzebowałem zobaczyć co jest po dwóch stronach stycznika zanim zapnę generator 2,5 MW (!) do sieci. Bo prąd rzędu 2,5 kA na fazę potrafi narobić bałaganu jeśli popłynie inaczej niż się spodziewamy.
    Pewnie wystarczyłaby zwykła żarówka, jak za dawnych czasów, ale zapragnąłem być nowoczesny ;-)
    Dlatego chciałem sobie zrobić tani i prosty przyrząd, który pozwoli podejrzeć przed włączeniem, czy generator jest zsynchronizowany z siecią.
    Na kolanie zrobiłem prototyp, a ponieważ działał jak chciałem, postanowiłem zrobić wersję która nabierze także wyglądu.

    Nie napinałem się z pomiarami szumów przetwornic przenoszonych do toru pomiarowego, nie rozkminiałem przesuwników fazy i innych tajemniczych strojonych kondensatorów w sprzężeniach zwrotnych wzmacniaczy operacyjnych, i nie przemyślałem zapewne masy innych rzeczy. Po prostu nie było mi to do niczego potrzebne.
    I napisałem o tym w pierwszym poście - to raczej wskaźnik, a nie przyrząd pomiarowy. W laboratorium nie przejdzie, ale jak ktoś chce podejrzeć "fazę" w gniazdku, bo podejrzewa że zakład energetyczny przysyła mu krzywy trójkąt zamiast sinusoidy, to ma fajny gadżet za nieduże pieniądze.
    Dodano po 7 [minuty]:
    electro napisał:
    Czy Chińczycy z elecrow zrobili frezowania i nacięcia w podstawowej cenie płytki? Czy ta skomplikowana plytka była liczona jako jedna płytka o wymiarach zewnętrznych tej "wycinanki"?

    Jacek Rutkowski napisał:
    W jaki sposób robiłeś te wycięcia w płytkach?


    Kształt płytki powstał na warstwie "dimension" - to nie mysi być prostokąt ;-)

    Sonda różnicowa z izolacją galwaniczną

    I tak, wszystko jest w cenie zewnętrznego wymiaru. W tym wypadku zdaje się 15 cm x 20 cm
    Za wysyłkę płaci się dodatkowo.
  • #29
    Urgon
    Poziom 36  
    AVE...
    rb401 napisał:
    Urgon napisał:
    Po stronie pomiarowej znajduje się generator w.cz. i układ modulujący generowaną częstotliwość mierzonym sygnałem, po stronie "oscyloskopowej" detektor w układzie bezpośredniej przemiany częstotliwości, zaś obie części sprzężone pojemnościowo lub indukcyjnie celem uzyskania maksimum izolacji.

    Dobrze kombinujesz, bo w praktyce coś takiego już dawno istnieje. Przykładowo wzmacniacze ISO120, ISO121 i ISO122, gdzie po modulacji przesyła się sygnał przez kondensatorki 1pF. Parametry fajne, niestety cena sporo mniej.

    Problem w tym, że te układy używają modulacji PWM, a to oznacza, że sinus zmieniają w sinus ze schodami, zaś przebieg prostokątny przypomina piramidę schodkową. O ilość harmonicznych, które te układy dodają, nawet nie chcę pytać.
    Mój pomysł zakładał raczej modulację AM (SSB) by przenieść sygnał w paśmie od DC do powiedzmy 1/10 częstotliwości fali nośnej. Zakładając użycie generatora 100MHz dałoby to efektywne pasmo sondy od 0 do 10MHz. Wiem, że coś takiego jest jak najbardziej wykonalne, ale nie wiem, jak dobre by było - potrzebna opinia specjalisty od krótkofalarstwa czy innego radiowca...
    rb401 napisał:
    Bardzo obiecującym rozwiązaniem w zakresie Twoich pomysłów na sondę wydaje się osobiście światłowód a w szczególności TOSLINK, którego praktyczne osiągi pozwoliły by na przesłanie sygnału w dobrej rozdzielczości i paśmie. Może nawet udało by się użyć poza światłowodem, nadajnikami i odbiornikami wręcz jakiś gotowych fragmentów rozwiązań istniejących w tym standardzie typu protokoły kodeki itp. .

    Równie dobrze można dać sobie spokój z robieniem sondy do oscyloskopu i po prostu zrobić jednokanałowy, zasilany bateryjnie oscyloskop różnicowy na układzie FPGA i dziesięciu ADC pracujących z lekkim przesunięciem fazowym (Rigol tak robi w swoich oscyloskopach cyfrowych, by z ADC 100MS/s uzyskać 1GS/s), a potem przesłać dane do komputera używając światłowodowego Ethernetu 1GE lub 10GE...
  • #30
    rb401
    Poziom 35  
    Urgon napisał:
    Problem w tym, że te układy używają modulacji PWM, a to oznacza, że sinus zmieniają w sinus ze schodami, zaś przebieg prostokątny przypomina piramidę schodkową. O ilość harmonicznych, które te układy dodają, nawet nie chcę pytać.


    Schody to skutek uproszczonej zamiany sygnału skwantowanego w czasie na analogowy. Odpowiednio filtrując sygnał można się ich pozbyć, a właściwie powinno się to zrobić przed wpuszczeniem na szerokopasmowy oscyloskop, bo niepotrzebnie pogrubia linię.


    Urgon napisał:
    Mój pomysł zakładał raczej modulację AM (SSB) by przenieść sygnał w paśmie od DC do powiedzmy 1/10 częstotliwości fali nośnej.


    Modulacja amplitudowa, jaka by nie była, akurat wydaje się do tego zastosowania niezbyt dobra, bo jest wrażliwa na wiele parametrów całego toru. Już prędzej FM.

    Urgon napisał:
    Wiem, że coś takiego jest jak najbardziej wykonalne, ale nie wiem, jak dobre by było - potrzebna opinia specjalisty od krótkofalarstwa czy innego radiowca...


    Wątpię czy akurat w tych dziedzinach, ktoś ktoś by się przejmował nieliniowością i dokładnością modulacji czy demodulacji rzędu ułamków procenta. Jeśli już to pewnie były by potrzebne rozbudowane konstrukcje, tracące sens w tym zastosowaniu.


    Urgon napisał:
    a potem przesłać dane do komputera używając światłowodowego Ethernetu 1GE lub 10GE...


    No ale to ma być tylko sonda różnicowa. A o światłowodzie akurat wspomniałem, bo użycie go do takiej różnicowej sondy, według mnie, dodaje wygodę użytkowania i bezpieczeństwo. Przestaje być ważne napięcie obwodu, CMRR itp. Tyle że w przypadku światłowodu całkowicie analogowe przesłanie sygnału, praktycznie odpada.